摩擦焊原理

摩擦焊原理

在压力作用下，被焊界面通过相对运动进行摩擦时，机械能转变为热能，所产生的摩擦加热功率与摩擦因数，摩擦压力，摩擦相对运动速度几个因数成正比关系；

对于给定的材料，在足够的摩擦压力和足够的运动速度条件下，被焊材质温度不断上升，伴随着摩擦过程的进行，工件亦产生一定的变形量，在适当的时刻，停止工作间的相对运动，搅拌摩擦焊加工，同时施加较大的顶锻力并维持一定的时间（称为维持时间），摩擦搅拌焊厂家，即可实现材质间的固相连接。连接驱动摩擦焊过程可分为6个阶段：

1.初始摩擦阶段

2.不稳定摩擦阶段

3.稳定摩擦阶段

4.停车阶段

5.纯顶锻阶段

6.顶锻维持阶段

搅拌头台肩对焊缝的影响

搅拌摩擦焊过程中 ，搅拌摩擦焊原理，在搅拌头肩台下面出现的逆时针方向流变 ，说明了搅拌头旋转时被焊材料从前进面向回转面的转移。 然而 ，在搅拌头肩台下面3 mm 处 ，被焊材料流变的方向不是逆时针方向 ，它由旋转运动转变为对塑化状态下的挤压状态 ，从而通过旋转的搅拌头。 区分逆时针塑性流变和挤压塑性流变的过渡区域大约 600μm 宽 ，位于搅拌头肩台下 1. 5 mm 处 ;其中位于焊接前进面的过度区域 (搅拌头的旋转向和板材的运动方向相反) 在文中称为“紊流区”[5 ] 。

工艺温度在决定材料的成形能力上扮演着重要作用。归根结底，每种材料都有一个温度窗口，它提供了成形时的***大成型能力。对于沉淀强化，搅拌摩擦焊，或者参照时效硬化或者可热处理铝合金，已知工艺过程的温度发展会影响焊缝的沉淀分布。而对于不能时效硬化的熟铝，增加工艺温度会加速滑移攀爬和交叉滑移（位错滑移），这会降低应变硬化的范围，或者说对于一定的应变，流动应力降低。

与工艺温度同等重要的是引起变形的力的大小和类型。对于铝和它的合金，***变形需要剪切应力超过一个关键应力点，即材料的屈服应力。这个应力指需要推动位错而对其它位错的布置的应力，它适用于所有变形工艺，包括挤压、带材或线材冲压、卷管、轧制、锻压和搅拌摩擦焊（FSW）。

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